Ныне у сетевых администраторов, замученных конфликтами трафика данных, появился стандарт для нового класса простых, доступных по цене и высокопроизводительных коммутаторов, маршрутизаторов и серверов, пригодных для использования в магистралях ЛВС. Несложная модернизация каналов Fast Ethernet с пропускной способностью 100 Мбит/с позволит передавать трафик на скорости 1 Гбит/с, а Ethernet-каналы для подключения настольных ПК с пропускной способностью 10 Мбит/с станут в десять раз быстрее, превратившись в Fast Ethernet.

Повышение производительности достигается при минимальных затратах — как финансовых, так и связанных с обучением и переналадкой действующего оборудования и приложений. В технологии Gigabit Ethernet используются те же размеры и формат кадра, что и в других спецификациях Ethernet. Кроме того, многие приложения, инструменты управления, процедуры настройки, установки и устранения неполадок, уже применяемые администраторами сетей Ethernet, не претерпят каких-либо изменений.

Технология Gigabit Ethernet объединяет полнодуплексное управление доступом к среде и классический метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD MAC). Хотя большинство реализаций Gigabit Ethernet будут опираться на бесконфликтный доступ и изменяемую топологию, которые допустимы в полнодуплексном режиме, рабочая группа по стандарту 802.3z решила расширить технологию CSMA/CD MAC, чтобы обеспечить производительность 1 Гбит/с.

В стандарте 802.3z определены рабочие параметры стандартных многомодовых волоконно-оптических кабелей: длина световода размером 62,5 мкм составляет 260 м, а световода 50 мкм — 550 м. При использовании более качественных компонентов длина кабеля может достигать 440 м (световод размером 62,5 мкм), 550 м (световод 50 мкм) или 3 км (одномодовый световод). Кроме того, 802.3z включает в себя спецификацию на технологию передачи по сети 1000BASE-CX, которая устанавливает длину экранированного медного кабеля до 25 м. Стандарт Gigabit Ethernet заимствует ряд технологических решений из стандарта для ANSI волоконно-оптического канала Fiber Channel, используя, по существу, тот же набор кодов. Наряду с расширением полосы пропускания 802.3z поддерживает новую разновидность продуктов, способных маршрутизировать трафик различных сетей с гигабитной скоростью передачи данных, т. е. в 100 раз быстрее традиционных программных маршрутизаторов. Практически все современные межсетевые технологии полностью совместимы со спецификациями Gigabit Ethernet, так же как с Ethernet или Fast Ethernet.

Конечно, обеспечение совместимости технологий и расширение полосы пропускания очень важны, но в конечном счете существенно то, что позволяет сделать данная технология. Благодаря Gigabit Ethernet сетевые администраторы смогут лучше удовлетворять требования к полосе пропускания со стороны серверов и настольных ПК, на которых с каждым днем работают все более сложные приложения, обрабатывающие гигантские массивы научной, технической и медицинской информации. Кроме того, расширение полосы дает простор передаче мультимедийного трафика, видеоизображений, проведению конференций в сложных средах, Internet-телефонии и дистанционному обучению.

Несмотря на утверждение стандарта и те выгоды, которые несет внедрение Gigabit Ethernet, сетевым администраторам нелегко сделать выбор в пользу конкретного решения, поскольку рынок наводнен мириадами изделий на базе данной технологии. Приобретая коммутаторы, модули передачи и приема данных, сетевые адаптеры, маршрутизаторы, интерфейсы и распределители с буферизацией, следует четко представлять, какие задачи сетевого управления вам необходимо решать. Поинтересуйтесь: участвовал ли тот или иной продукт в испытаниях по межсетевому ваимодействию, проводимых консорциумом Gigabit Ethernet Consortium при Университете шт. Нью-Хемпшир? Выдает ли поставщик свидетельство о совместимости его изделий с продукцией других производителей?

Кроме того, узнайте, действительно ли продукт поддерживает гигабитную скорость. Кое-кто из поставщиков украсил интерфейсами Gigabit Ethernet свои коммутаторы и маршрутизаторы, рассчитанные на узлы Ethernet со скоростью 10 или 100 Мбит/с. Такие изделия можно узнать по их совокупной коммутирующей способности, которая в случае "украшательства" составляет не более 2—3 Гбит/с. Для правильной комплектации инфраструктуры сети ищите блоки промышленного изготовления с совокупной способностью коммутации и маршрутизации, которая выражается числами, кратными 10 Гбит/с, или десятками миллионов пакетов в секунду.

Остерегайтесь продукции, выпущенной до начала 1997 г., когда впервые стал доступен предварительный вариант стандарта. Требуется также не упускать из виду ограничения стандарта Gigabit Ethernet. Помните, что любое звено длиной свыше 550 м требует одномодового световода, что может повлечь за собой модернизацию кабельной проводки. Это связано не с оптической мощностью Gigabit Ethernet, а с шириной полосы оптоволокна, т. е. с природой волоконной оптики.

Пока в отрасли размышляют о применении технологии Gigabit Ethernet для связи ПК по витой паре категории 5, экспертам необходимо заняться магистральными каналами со скоростями, кратными 10 Гбит/с, и коммутационной инфраструктурой с пропускной способностью, кратной 100 Гбит/с. Нужно обратить внимание и на оптические технологии, которые помогут преодолеть нынешнее 5-километровое ограничение длины кабелей Gigabit Ethernet и довести этот предел до 100 км — возможно, с помощью мультиплексирования методом Dense Wave Division Multiplexing. Это открывает захватывающие перспективы для сетей городского и глобального масштаба.

ОБ АВТОРЕ

Дуг Руби (Doug Ruby) — вице-президент по маркетингу подразделения Enterprise Infrastructure Products Group компании Lucent Technologies. С ним можно связаться по тел. (980) 582-8500.

Gigabit Ethernet крупным планом

Рабочая группа IEEE по стандарту 802.3z Gigabit приняла в сентябре 1998 г. стандарт, определяющий характеристики Ethernet-продуктов, способных, с одной стороны, поддерживать скорости передачи данных свыше 1 Гбит/с, а с другой - сохранять параметры связи и управления, используемые в обычных сетях Ethernet. Стимул к созданию продуктов Gigabit Ethernet - стремление строить высокоскоростные и недорогие сети. Соответствие стандарту 802.3z означает:

  • сохранение минимального и максимального размеров кадра такими же, как в ныне действующем стандарте IEEE 802.3;
  • поддержку формата кадра IEEE 802.3;
  • простую передачу данных между каналами Ethernet с пропускной способностью 10 и 100 Мбит/с, 1 Гбит/с;
  • поддержку на физическом уровне набора спецификаций, обеспечивающих связь при длине кабеля не менее 500 м (многомодовый световод), 25 м (медный кабель, предпочтительно 100 м), 3 км (одномодовый световод);
  • использование метода доступа CSMA/CD с поддержкой хотя бы одного домена с повторителем или детектором конфликтов;
  • работу со скоростью 1 Гбит/с на уровне MAC (управления доступом к среде передачи данных);
  • работу в полнодуплексном и полудуплексном режимах;
  • управление потоком данных в соответствии со стандартом IEEE 802.3x;
  • поддержку топологий типа "звезда"